DE2357393A1 - Vorrichtung zur verhinderung eines unkontrollierten austretens gas- bzw. dampffoermiger medien, insbesondere von kohlenwasserstoffdaempfen, waehrend des befuellungsvorganges eines behaelters - Google Patents

Vorrichtung zur verhinderung eines unkontrollierten austretens gas- bzw. dampffoermiger medien, insbesondere von kohlenwasserstoffdaempfen, waehrend des befuellungsvorganges eines behaelters

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Description

Patentassessor . Hamburg, den 15.11-197*
ar. Gerhard Schupfner 770/ik
Deutsche Texaco Ä.G.
Hamburg 76 T 73 078 (D 73,
Sechslingspforte 2
TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION
135 East 42nd Street New York, N.Y. 10017
U.S.A.
Vorrichtung zur Verhinderung eines unkontrollierten Austretens gas- bzw. dampfförmiger Medien, insbesondere von Eohlemvasserstoffdämpfen, während des Befüllungsvorganges eines Behälters.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung eines unkontrollierten Austretens gas- bzw. dampfförmiger Medien, insbesondere von Kohlenwasserstoffdämpfen, während des Befüllungsvorganges eines Behälters mit einer relativ leicht verdampfenden Flüssigkeit, vorzugsweise Kraftstoff5 mittels eines Zapfhahnes, dessen Ausfließrohr xtfährend des Befüllungsvorganges im Eingriff mit dem Einfüllstutzen des zu befüllenden Behälters steht.
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Bei der Betankung eines motorgetriebenen Fahrzeuges, wie z.B. einem Auto, einem Boot, einem Flugzeug oder dergl., wird normalerweise ein verdampfbarer Kraftstoff in flüssiger Phase in druckvollem Strahl in den Behälter bzw. Kraftstoff-Tank eingegeben. Wird der flüssige Kraftstoff in den zum Teil geleerten Tank eingegeben, werden die verbliebenen Dämpfe normalerweise aus dem Tank, üblicherweise durch den Einfüllstutzen herausgedrückt. Diese Dämpfe gelangen danach unmittelbar in die Atmosphäre, wenn sie nicht auf eine andere Art und Weise aufgefangen und behandelt werden.
Es ist bekannt, daß in relativ bevölkerten bzw. überfüllten Bereichen, das kontinuierliche Ausströmen von derartigen Dämpfen während des Befüllungsvorganges des Tanks erfolgt. Unter atmosphärischen Bedingungen erfolgt eine gesundheitliche Gefährdung durch die Dämpfe genauso wie durch Abgase und Rauch.
Im Hinblick auf einen Schutz der Umgebung vor solchen Problemen sind bereits von staatlicher und kommunaler Seite Gesetze und Vorschriften erlassen worden, in denen eine bessere Reinhaltung der Luft zur Aufgabe gemacht wird. Aus diesen Gründen ist in Anbetracht des zunehmenden Kraftstoffverbrauches für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren von besonderem Interesse, ein umweltfreundliches System zu entwickeln« Bei einem solchen System muß entweder der Kraftstoff in einem geschlossenen Kreislauf
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geführt oder auf andere Weise das Entweichen von Kraftstoff dämpf en in die Atmosphäre verhindert werden.
Zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll diese an einem Eefüllungs- bzw. Betankungssystem für einen Kraftwagen an einer Tankstelle oder dergl. erläutert werden« Der Vorratstank einer Tankstelle, aus dem periodisch Kraftstoff entnommen und in den Tank des Kraftfahrzeuges gepumpt wird, ist normalerweise unterirdisch angeordnet»
Um zu verhindern, daß während des Befüllungsvorganges Kraftstoffdärapfe unkontrolliert aus dem zu befüllenden Tank entweichen, weist der Zapfhahn ein aufblasbares Dichtungs- Element auf, das, wenn es sich in expandiertem Zustand befindet, eine dampf dichte Verbindung mit dem Einfüllstutzen bildet. Weiterhin übt dieses Dichtungs-Element eine ausreichende radiale Kraft aus, die den Zapfhahn in Arbeitsstellung im Einfüllstutzen hält. Wird nun der Tank befüllt, werden die im Tank verbliebenen Dämpfe der Kraftstoff-Quelle zugeführt, oder auf andere kontrollierte Weise abgeführt.
Die Einrichtung, die die erwünschte Dampfsperre zwischen dem Einfüllstutzen des Tanks und dem Ausfließrohr des Zapfhahnes bildet, beinhaltet eine Druckquelle für ein Aufblafe-Hedium, wie !z.B. 'Luft ©dei' ein anderes Gas, das
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mit dem aufblasbaren Dichtungs-Element kommuniziert.-Eine zwischen das aufblasbare Dichtungs-Element und die Druckquelle geschaltete Ventil—Einrichtung ist manuell betätigbar, um einen Druckluftstrom oder dergl. in das Di chtun pjs-El em ent einzulassen und weiterhin dieses zu entlüften, wenn der Befüllungsvorgang beendet und der Zapfhahn aus dem Einfüllstutzen entommen v/erden soll.
Sowohl die Ventil-Einrichtung zur Steuerung des Kraftstoff stromes, als auch die Ventil-Einrichtung zur Beaufschlagung des Dichtungs-Elementes, werden gemeinsam betätigt, wobei zuerst die Aufblasung des Dichtungs-Elemen— tes erfolgt, bevor der Kraftstoffstrom einsetzt. Während des Einströmens des Kraftstoffes in den Tank, können die verdrängten Dämpfe über eine Leitung in an sich bekannter Weise abgeführt v/erden, so daß keine Verunreinigung der Atmosphäre erfolgt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung, teilweise in Schnittansicht und
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Zapfhahnes gemäß Fig. 1
Fig. 1 zeigt schematisiert das Befüllungssystem, zu dem sowohl eine Kraftstoff-Quelle 10 als auch eine Quelle für das Aufblas-Medium gehören.
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Normalerweise weist die nachfolgend an Hand einer Tankstelle beschriebene Gesamtanlage mindestens einen, üblicherweise aber mehrere unterirdische Tanks 12 auf, die das Benzin oder andere verdampfhare Kraftstoffe 10 aufnehmen. Gleichermaßen ist-eine Tankst el Icy einer Quelle
für das Aufblas-Hediura, die üblicherweise einen Luft-Kompressor beinhaltet, versehen, der auch die Druckluft für die Reifen bereitstellt, .
Im Normalfall sind die Kraftstoff-Tanks 12 mit Einrichtungen zur Entnahme des flüssigen Kraftstoffes, die
gleichzeitig die entnommene Menge messen, Yersehen.
Somit weisen die Tanks 12 eine langgestreckte Leitung auf, deren unteres Ende sich im Bereich des Tankbodens
befindet. Diese Leitung 13 erstreckt sich zu einem Punkt oberhalb der Erdoberfläche und kommuniziert dort mit
einer wahlweise betätigbaren Pumpeinrichtung 14-.
Die Pumpeinrichtung 14 weist im wesentlichen eine elektrisch betätigbare Pumpe 16 auf, deren Ansaugstutzen 17 mit der Leitung 13 verbunden isto Die Druckseite 18 der Pumpe 16 kommuniziert mit einem flexiblen Schlauch 19 von ausreichender Länge, um den zu betankenden Kraftwagen erzreichen zu können. Sine Einrichtung zur Steuerung und
stoff
Messung des Kraft/ätromes, wie Z0B0 das Ventil 229 ist
in den Schlauch geschaltet, um den Fördervorgang zu er= leichtern.
4Q982.170420 .. ..
Ein Kraftstoff-Zapfhalm 23 ei\streckt sich am freien. Ende C des Schlauches 19 und weist eine manuell betätigbare Ventil-Einrichtung 28 auf.
Die Ventil-Einrichtung: 28 steuert bei Betätigung die KraftstoffstroiK-Geschvri.ndigko.it durch den Zapfhahn 23.
Die dargestellte Pumpeinrichtung, die für Tankstellen charakteristisch ist, beinhaltet das Ventil 22, das normalerweise manuell betätigt wird, um ein Inbetriebsetzen der Pumpe 16 zwecks Kraftstoffförderung aus dem Tank einzuleiten. Der Kraftstoff-Tank 21 des zu betankenden Fahrzeuges ist dergestalt am Fahrzeug angeordnet, daß man/leicht von außen erreicht. Darum ist der Tank 21 mit einem Einfüllstutzen 26 versehen, der in an sich bekannter Weise, wie dargestellt, angeordnet ist. Eine Verschlußkappe 27 ist auf den Einfüllstutzen abnehmbar angeordnet. Die sich vom Tank 21 erstreckende Kraftstoffleitung 29 führt zum Motor des Fahrzeuges.
Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß das Ausfließrohr 39 des Zapfhahnes 23 7 der sich vom äußeren Ende des Schlauches erstreckt, normalerweise in den zylindrischen Einfüllstutzen 26 gesteckt und in dieser Lage in der öffnung des Stutzens gehalten wird. Durch Betätigen der Ventil-Einrichtung 28 in eine offene Stellung, erfolgt ein Kraftstoffstrom von Vorrats-Tank 12 in den Kraftstoff-Tank des Kraftfahrzeuges.
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Der Zapfhahn 23 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 31 mit einer Einlaßöffnung 32, die mit der Kraftstoff-Quelle 10 über den Schlauch 19, die Pumpeinrichtung 14 und die Leitung 13 kommuniziert. Das Gehäuse beinhaltet eine erste Durchströmpassage 33? in die die Ventil-Einrichtung 28 geschaltet ist. Die Ventil-Einrichtung ist mit einem Plunger yv versehen, der verschiebbar vom Gehäuse aufgenommen und mit einem manuell betätigbaren und schwenkbar angeordneten Bedienungshebel 36 verbunden ist.
Zur Einleitung eines Kraftstoffstromes durch die Durchströmpassage 33 wird der Bedienungsgriff 36 nach oben gedruckt in eine Stellung, die über dem Anlenkpunkt 37 des Hebels liegt, wodurch der-Plunger 34- die Ventil-Einrichtung 28 beaufschlagt und in eine geöffnete Stellung bringt. ·
Das Ausfließrohr 39 ist im wesentlichen von zylindrischem Querschnitt und kann verschiebbar im zylindrischen Einfüllstutzen 26 des Tanks angeordnet werden. Ein Ende des Aus'fließrohres 39 kommuniziert mit einer Durchströmpassage 38, die die Portsetzung der erstgenannten Durehströmpassage 33 nach der Ventil-Einrichtung 28 bildet. · Das Ausfließrohr 39 ist von ausreichender Länge, um es wieder lösbar in den Einfüllstutzen 26 einführen zu können und eine feste Verbindung zwischen dem Einfüllstutzen 26 und dem Ausfließrohr 39 während des Befüllungs-
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Vorganges durch ein aufblasbaren Dichtungs-Element 44, das den Ringraum zwischen den beiden ineinandergesteckten Teilen ausfüllt, zu bilden. Zusätzlich weist der Zapfhahn 23 eine Leitung auf, die mit dem Einfüllstutzen 26 kommuniziert und eine Passage für die aus dem Tank 21 zur Kraftstoff-Quelle 12 oder zu einer Sammelstelle rückzuführenden Kraftstoffdämpfe vorgesehen ist.
Das Gehäuse 31 weist an seiner Unterseite ein festes Bügelteil 42 auf, dessen beide Enden befestigt sind und sich vom vorderen Ende des Gehäuses 31 zu einem Punkt erstreckt, der im Bereich liegt, wo der Schlauch 19 mit dem Gehäuse 31 verbunden ist. Das Bügelteil 42 schützt den Bedienungshebel 36 und dient als Unterstützung für eine Ventil-Einrichtung 43, die mit dem aufblasbaren Dichtungs-Element 44 kommuniziert.
Eine Bedienungshebel-Arretierung 45 ist schwenkbar an einem Ende des Bügelteils 42 angeordnet und kann das freie Ende des Bedienungshebels 36 mit den in die Arretierung 45 eingearbeiteten Nuten aufnehmen. Auf diese Weise kann der Bedienungshebel 36 voreingestellt werden, um einen gewünschten Kraftstoffstrom durch den Zapfhahn 23 zu lassen.
Die Ventil-Einrichtung 43 ist nur schematisch dargestfellt,. und es liegt im Umfang der Erfindung, eine Reihe ähnlicher oder anderer Ventile zu verwenden, mit e'er man
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das Einströmen und Belüften des Aufblas-Mediunsvon der Quelle 11 bewerkstelligen kann. Die vorliegende Ventil-Einrichtung 43 beinhaltet jedoch ein Gehäuse 46 mit einem zentral darin angeordneten bevreglichen Element 47, das, als Plunger ausgebildet ist. Das Gehäuse 46 weist eine Einlaßöffnung 48 auf, die mit der Druckluftquelle kommuniziert. Weiterhin ist noch eine Beluftungsoffnung 49 im Gehäuse 46 angeordnet. Eine im Gehäuse 46 angeordnete Auslaßöffnung 51 koinnniniziert mit einer Leitung 52, die die Verbindung zum aufblasbaren Dichtungs-Element 44 herstellt.
Der Plunger der Ventil-Einrichtung 43 ist im wesentlichen als zylindrischer Körper ausgebildet, der eine ringförmige Ausnehmung am Umfang im mittleren Bereich aufweist. Die verbleibenden oberen und unteren Enden 56 und 57 des zylindrischen Körpers liegen mit ihrem Umfang an der Innenwand des Gehäuses 46 an und überdecken jeweils die Einlaßöffnung 48 und die Belüftungsöffnung 49, je nachdem, ob das Dichtungs-Element aufgeblasen oder entleert ist.
Das obere Ende des als Plunger ausgebildeten beweglichen Elementes 47 weist einen Verbindungskopf 581 der in Eingriff mit einem im Bedienungshebel 36 befindlichen Schlitz steht, auf, so daß der Plunger gleichzeitig bei Betätigung des Bedienungshebels 36 im Hinblick auf die Steuerung des Kraftstoffstromes bewegt- wird,
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Ist der Bedienungshebel 36 in unterer Position, ist die Ventil-Einrichtung 28 vollständig geschlossen» und ein Kraftstofffluß unterbunden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Belüftungsöffnung 49 der Ventil-Ednrichtung 43 geöffnet und belüftet die Auslaßöffnung 51 und somit das aufblasbare Dichtungs-Element 44 zur Außenatmosphäre.
Aufgrund einer Betätigung des Bedienungshebels 36 um seinen Schwenkpunkt 37 in eine erste Position, wird das als Plunger ausgebildete bewegliche Element angehoben und öffnet dabei die Einlaßöffnung 48 und schließt die Belüftungsöffnung 49, so daß ein Druckluftstrom durch die Ventil-Einrichtung 43 zum aufblasbaren Dichtungs-Element 44 initiert wird. Nachdem das Dichtungs-Element 44 expandiert ist, bewirkt ein weiteres Anheben des Bedienungshebels 36 über seine erste Position hinaus die Einleitung eines Kraftstoffstromes von der Kraftstoff-Quelle 10 über die Ventil-Einrichtung 28 in den zu befüllenden Tank 21.
Während der so vonstatten gehenden Befüllung hält das Dichtungs-Element 44 das Ausfließrohr fest im Einlaßstutzen 26. Ein automatisch arbeitendes Ventil 31 (schematisiert angedeutet) sperrt bei gefülltem Tank 21 die Kraftstoffzufuhr ab, ohne daß der Bedienungshebel 36 dadurch bewegt wird und somit das Abschalten der Kraftstoffzufuhr keinen Einfluß auf die Beaufschlagung der Ventil-Einrichtung 43 hat. Das Ausfließrohr 36 verbleibt im festen Eingriff mit den Einfüllstutzen.
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Nach manuell zu vollziehender endgültiger Befüllung durch den Tankwart oder dergl., wird das Ausfließrohr 39 aus dem Eingriff mit dem Einfüllstutzen 26 gebracht, indem der Bediemingshebel 36 mariuell über den Verbindungskopf 58 nach unten gedruckt wird. Dadurch wird die Äuslaßöffnung 51 der Ventil-Einrichtung 43 \iieder zur Atmosphäre hin über die Belüftungsöffnung 49 belüftet, so daß sich das aufblasbare Dichtungs-Element 44 entleert und die Herausnahme des Ausfließrohres 39 aus dem Einfüllstutzen 26 ermöglicht wird.
Eine gute Abdichtung wird erreicht, wenn das Dichtungs-Element 44 eine gewisse Federkraft aufweist. Das Dichtungs-Element 44 hat vorzugsweise die Form eines Ringwulstes. Durch das expandierende Dichtungs-Element 44 wird ebenfalls die normalerweise im Einfüllstützenbereich bei älteren Kraftfahrzeugen befindliche Belüftungsleitung abgedichtet, so daß auch hierdurch keine Dämpfe unkontrolliert in die Atmosphäre gelangen.
Der innere Durchmesser des Dichtungs-Elementes 44 ist so groß, daß eine feste nicht verschiebbare Verbindung ent-· lang der äußeren Oberfläche des Ausfließrohres 39 er-' reicht wird. Sollte das aufblasbare Dichtungs-Element durch irgendein Ereignis undicht geworden' sein, so kann vollständig ausgewechselt werden.
Das Material des Dichtungs-Elementes 44, (z.B. ein
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Elastomer) muß den chemischen Einflüssen, denen es ausgesetzt ist, widerstehen, seine Flexibilität behalten und größere Temperaturschwankungen unbeschadet überstehen.
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Claims (6)

Br, hutzansprflche
1) Vorrichtung zur Verhinderung eines unkontrol- * lierten Austretens gas- bzw. dampfförmiger Medien, insbesondere von Kohlenwasserstoffdämpfen, während des Befüllungsvorganges eines Behälters mit einer relativ leicht verdampfenden Flüssigkeit, vorzugsweise Kraftstoff, mittels eines Zapfhahnes, dessen Ausfließrohr während des Befüllungsvorganges in Eingriff mit dem Einfüllstutzen des zu befüllenden Behälters steht,
gekennzeichnet durch eine erste Ventil-Einrichtung (28) innerhalb einer im Zapfhahn befindlichen Durchströmpassage (33)* wobei die Ventil-Einrichtung (28) zur Regulierung des IPlüssigkeitsstromes durch die Durchströmpassage (33)j die in das Ausfließrohr (39) mündet, in Wirkverbindung mit einem Bedienungshebel (36) steht,
durch ein aufblasbares Dichtungs-Element (44), das . zwischen einem aufgepumpten und einem entleerten Zustand einstellbar ist, wobei das Dichtungs-Element (44) um das Ausfließrohr (39) herum angeordnet ist und in entleertem Zustand mit dem Einfüllstutzen (26) verschiebbar in Eingriff steht,.
durch eine zweite Ventil-Einrichtung (43)« die mit
dem aufblasbaren -Bichtungs-Element; (44) und -einer für das MfTbIss-Medium kommunizierte, wobei
die zweite Ventil-Einrichtung (4-3) zur Regulierung des Aufblas-Mediura-Stromes durch die Ventil-Einrichtung (43), zwecks Einstellen des Zustandes des aufblasbaren Dichtungs-Elementes (44), in Wirkverbindung mit dem Bedienungshebel (36) steht.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Bedienungshebel (36) betätigbare erste und zweite Ventil-Einrichtung (28, 43) dergestalt in Wirkverbindung mit dem Bedienungshebel (36) stehen, daß die Betätigung der zweiten Ventil-Einrichtung (43) im Hinblick auf das Aufblasen des Dichtungs-Elementes (44) vor der Betätigung der ersten Ventil-Einrichtung (28) erfolgt.
3) Vorrichtung nach-Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventil-Einrichtung (43) mit einer Druckgas-Quelle als Aufblas-Medium kommuniziert.
4) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufblas-Hedium Druckluft ist.
5) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, •dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventil-Einrichtung (4J) ein bewegbares
Element/beinhaltet4 das zur Steuerung des Durchströmens des Aufblas-Meaiumö adjustierbar ist, •und daß das bewegliche Element über den Bedienungshebel (36) in Wirkverbindung mit der ersten Ventil-Einrichtung (28) steht.
6) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Ventil-Einrichtung (43) eine Auslaßöffnung (49) aufweist, die mit dem Dichtungs-Element (44) kommuniziert, um das Aufblas-Medium aus dem Dichtüngs-Element (44) entweichen lassen zu können zwecks Herausnahme des Ausfließrohres (39) s^s dem Einfüllstutzen (26).
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e e r s e ι τ e
DE2357393A 1972-11-17 1973-11-16 Vorrichtung zur verhinderung eines unkontrollierten austretens gas- bzw. dampffoermiger medien, insbesondere von kohlenwasserstoffdaempfen, waehrend des befuellungsvorganges eines behaelters Withdrawn DE2357393A1 (de)

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